[发明专利]层叠压电元件

说明书

层叠压电元件具备包含压电陶瓷材料的压电素体、第一电极和第二电极。压电素体具有相互相对的第一主面以及第二主面。第一电极包含形成于第一主面上的外部电极。第二电极包含以与外部电极相对的方式形成于压电素体内的内部电极。压电素体在外部电极与内部电极之间包含活性区域，并且隔着内部电极在与活性区域相反的一侧包含非活性区域。压电素体从外部电极受到的应力大于压电素体从内部电极受到的应力。活性区域的极化方向是从外部电极朝向内部电极的方向。

技术领域

本发明涉及一种层叠压电元件。

背景技术

已知的层叠压电元件具备包含压电陶瓷材料的压电素体和以对压电素体施加电场的方式构成的第一电极及第二电极(例如，参照专利文献1及2)。压电素体具有相互相对的第一主面和第二主面。第一电极包含形成于第一主面上的外部电极。第二电极包含以与外部电极相对的方式形成在所述压电素体内的内部电极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2008/078487号

专利文献2：国际公开第2015/060132号

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的一个实施方式的目的在于提供一种实现大的位移量并且具有高可靠性的层叠压电元件。

用于解决技术问题的手段

本发明者们对实现大的位移量并且具有高可靠性的层叠压电元件进行了深入研究。其结果，本发明者们新得到以下的见解，从而想到了本发明。

压电素体被极化处理。通过极化处理，晶体结构内的规定的离子移动，存在于压电素体内的各磁畴中的极化的方向一致。规定的离子例如由ABO_X表示的钙钛矿型晶体结构中是B离子。在该情况下，移动至规定的位置的B离子的总量越多，压电素体越良好地极化。在压电素体被良好地极化的结构中，压电特性高。B离子在各磁畴中移动到上述规定的位置，极化在规定的方向上一致的压电素体为适宜的极化状态。

规定的离子的移动容易度根据压电素体从不同于该压电素体的部件受到的应力而不同。压电素体具有从一个部件受到应力的部分和从其他部件受到应力的部分，在从一个部件受到的应力大于从其他部件受到的应力的情况下，规定的离子例如具有以下的移动倾向。规定的离子难以向从一个部件受到应力的部分移动，容易向从其他部件受到应力的部分移动。

因此，实现以下的结构的层叠压电元件具有得到大的极化的倾向。压电素体具有从不同于压电素体的多个部件受到的应力分别不同的多个部分。极化方向是从受到的应力大的部分朝向受到的应力小的部分的方向。所得到的极化越大，层叠压电元件实现越大的位移量。所得到的极化越大，即使在向与极化方向相反的方向施加电压的状况下使用的情况下，层叠压电元件也越不容易失去极化。即，层叠压电元件具有高可靠性。

由于配置于压电素体的电极的结构及制造过程的不同，有时压电素体从电极受到的应力不同。在电极例如为烧结金属层的情况下，该电极通常通过与压电素体的同时烧成而得到。在电极例如为镀层的情况下，该电极通常通过利用镀覆法在压电素体上形成金属层而得到。镀覆法例如包含溅射法、蒸镀法或电镀法。

在电极为烧结金属层的情况下，在金属材料烧结的过程中，金属材料彼此相互吸引，因此，存在多个孔形成于电极的倾向。在电极为镀层的情况下，电极是致密的，存在孔不形成于电极的倾向。由于这些倾向的不同，压电素体从作为烧结金属层的电极受到的应力小于压电素体从作为镀层的电极受到的应力。

因此，压电素体具有从不同于压电素体的多个部件受到的应力分别不同的多个部分的结构可以通过在压电素体上形成内部电极和外部电极而实现。